第四節 神光明亮勝太陽(2 / 2)

從上麵的例子,我們看到:一個100瓦的燈泡發出的光,聚焦後焦點處的能量密度隻有145毫焦/毫米2,而一個僅有一毫瓦的氦氖激光器發出的光,聚焦後焦點處的能量密度竟高達50900毫焦/毫米2.從光束焦點的能量密度與光源的輸出功率的比值來看,燈光為0.00145,激光為50900,這就是說,激光的能量聚焦效率比燈光的能量聚焦效率要高3500萬倍!

利用激光這一特性,可以在金屬薄片或合成樹脂膜片上打出許多有規則排列的直徑1微米的小孔——隻有一根頭發絲直徑1/70的小孔!這類精密加工,以前是不可能辦到的。

激光具有很好的方向性,在發射方向的空間內光能量高度集中,所以激光的亮度比普通光的亮度高千萬倍,甚至億萬倍。而且,由於激光可以控製,使光能量不僅在空間上高度集中,同時在時間上也高度集中,因而可以在一瞬間產生出巨大的光熱,成為無堅不摧的強大光束。

激光能量在時間上的高度集中,這就是說,激光能夠在極短的時間內突然爆發產生,而以瞬時脈衝形式發射出去。

什麼是脈衝呢?我們知道,人的心髒在不停地跳動,那是它正在交替地進行著收縮和舒張動作,給血液以變化的壓力,使血液在人體血管裏不息地循環流動。於是,手腕上的動脈血管與心髒同步跳動著,這就是平常所說的脈搏。就像脈搏一下一下地跳動一樣,人們把電流、電壓、光通量的短暫起伏稱為脈衝。脈衝有矩形、梯形、三角形、鋸齒形等形狀。脈衝所能達到的最大值叫做“脈衝幅度”;脈衝持續的時間叫做“脈衝寬度”。形狀、幅度和寬度是脈衝的3個主要參數。脈衝每秒重複出現的個數稱作“脈衝頻率”,它的倒數稱為“脈衝周期”。研究怎樣實現脈衝的形成、變換、調製、放大和傳送的一門技術就是脈衝技術。它廣泛地應用在自動控製、電子數字計算機、電子儀器、電視和雷達等方麵。

激光脈衝,例如調Q激光器的脈衝,在千分之幾秒甚至於百萬分之幾秒的極短極短的時間內發射出去,激光亮度成萬倍地提高,可以達到比太陽表麵亮度高100億倍!如此高亮度的激光束會聚起來,能在幾微米範圍內產生上萬度高溫、上萬個大氣壓,在很短的時間內,能使一些難熔物質熔化以至氣化,成為穿透銅牆鐵壁的光武器!

激光的高亮度,是激光的第四大特點。激光這一特長,在許多領域裏得到了發揮。在工業生產中,利用激光高亮度特點已成功地進行了激光打孔、切割和焊接。在醫學上,利用激光的高能量可使剝離視網膜凝結和進行外科手術。在測繪方麵,可以進行地球到月球之間距離的測量和衛星大地測量。在軍事領域,激光能量極高,可以製成摧毀敵機和導彈的光武器。

激光的應用,後麵將詳細介紹。

§§第三章 豐偉的功績

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